大型起重機臂架旁彎圖像測量算法研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟與現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，大型起重機廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域的建設(shè)中，在工礦企業(yè)、建筑、橋梁、港口等工業(yè)生產(chǎn)和基礎(chǔ)建設(shè)方面的需求量日益增加。與此同時，人們對起重機的安全性也十分重視。臂架是起重機工作運行時重要的承載部件，也是結(jié)構(gòu)強度較為薄弱的環(huán)節(jié)，其旁彎現(xiàn)象尤為突出，臂架的應(yīng)力和位移等力學(xué)參數(shù)均難以知曉，其力學(xué)性能嚴重影響起重機的正常運轉(zhuǎn)。在缺少專業(yè)的高精密儀器監(jiān)測下，不能實時了解起重機臂架在整個變幅過程中的工作狀態(tài)，導(dǎo)致難以對其強

2、度和安全性進行實時的評估。
　　本論文在大型起重機在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計項目的支持下，將光學(xué)、機械設(shè)計、圖像處理、計算機技術(shù)等結(jié)合起來，研制出一種基于計算機視覺技術(shù)的臂架旁彎程度在線監(jiān)測系統(tǒng)。本文的監(jiān)測系統(tǒng)通過監(jiān)測跟隨臂架頂端同步移動的紅外激光，采用目標識別跟蹤算法實現(xiàn)了對在工作過程中起重機臂架旁彎程度的實時監(jiān)測，該系統(tǒng)具有操作簡單方便、可靠性高，精確度高等特點。對起重機作業(yè)安全性有了更好的提高，從而減少事故的發(fā)生。本論文主要工作為以下

3、幾個方面:
　　1)本論文是以實際科技計劃項目為課題研究背景，針對大型起重機臂架的安全性問題，為吊臂旁彎程度在線監(jiān)測系統(tǒng)提供了一種基于紅外激光識別跟蹤的監(jiān)測方案，然后根據(jù)方案提出了一些技術(shù)難點。
　　2)介紹了大型起重機臂架在作業(yè)時候產(chǎn)生旁彎現(xiàn)象的原因及危害性，然后，根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)原理設(shè)計吊臂橫向偏移量的具體計算方法。在圖像處理技術(shù)方面，本文主要闡述了一些常用的圖像處理方法，比如均值濾波、中值濾波、自適應(yīng)全局閾值圖像分割、分水

4、嶺區(qū)域圖像分割等等。在目標識別跟蹤算法方面，闡述了基于模板匹配的識別跟蹤算法的相關(guān)內(nèi)容，并對其研究分析，比較它們的優(yōu)缺點，并且結(jié)合實際項目的技術(shù)要求，確定本文要采用的目標識別跟蹤算法。
　　3)針對該系統(tǒng)的工作環(huán)境以及要達到的性能要求，結(jié)合以上算法，設(shè)計了一套大型起重機臂架旁彎在線監(jiān)測系統(tǒng)。工作包括圖像的獲取，圖像的處理，目標識別跟蹤，數(shù)據(jù)的計算，以及通訊等。經(jīng)過多次試驗與現(xiàn)場調(diào)試，可以實現(xiàn)對起重機臂架橫向偏移量的實時性檢測，并且